方法論記事

脊髄損傷後下肢電気刺激の訓練のパラダイム

DOI：

10.3791/57000

⸱

2018年2月1日

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1Spinal Cord Injury and Disorders Service, Hunter Holmes McGuire VAMC, 2Department of Physical Medicine and Rehabilitation, Virginia Commonwealth University, 3Deceased, Department of Kinesiology, The University of Georgia, 4Department of Physical Medicine and Rehabilitation, Penn State Milton S. Hershey Medical Center

この記事について

サマリー

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脊髄損傷は、慢性二次代謝障害のリスクが高い可能性のある外傷性病状です。ここでは、これら医学的な問題のいくつかを改善する機能的電気刺激下四肢戦略としてサイクリングと組み合わせて表面神経筋電気刺激筋力トレーニングを使用してプロトコルを提案します。

要約

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骨格筋萎縮、高められた肥満および減らされた身体活動脊髄損傷 (SCI) 後に観察された主な変更点は、多数の cardiometabolic の健康の結果に関連付けられています。これらの変更がセカンダリの慢性疾患の発症リスクを高めるし、誘発神経筋電気刺激の抵抗 (NMES RT) を訓練するための戦略として開発された科学の表面を持つ人の生活の質に影響を与える可能性が高い骨格筋萎縮のプロセスを減衰、異所性脂肪蓄積を減少、インスリン感受性を改善、ミトコンドリア容量を高めます。ただし、NMES RT は単一の筋グループのみに限定します。下肢の複数の筋群を含むと、トレーニングの健康上の利点が最大限可能性があります。機能的電気刺激下下肢サイクリング (FES LEC) は 6 の筋群の活性化のため大きいの代謝と心血管の適応を換起する可能性があることができます。NMES RT の長期使用の大採用戦略者における電気刺激トレーニングの成果を最大化する鍵であり、リハビリ中フェス LEC の整合性を維持可能性があります刺激パラメーターの適切な知識、筋骨格系損傷後の歩行の復元を目指す臨床試験の前提。現在の原稿は、FES LEC 前 NMES RT を使用して複合的なプロトコルを示します。我々 は筋肉の大きい発電できるサイクリング前に 12 週間のエアコンが高い抵抗に対してサイクルし、科学者の大きい適応の結果仮説します。

概要

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米国で約 282,000 人が脊髄損傷 (SCI)1と現在生きていることが推定されます。平均では、ほぼ毎年、主にバイクの衝突事故、暴力、およびスポーツの活動1の行為によって引き起こされる 17,000 の新しいケースがあります。SCI は sub-lesional の感覚および/または運動の損失につながる神経伝達やけが2のレベルの下の一部または全部の中断で起因します。損傷後骨格筋傷害のレベルの下の活動が大幅に減少、無駄のない質量と異所性脂肪組織、または筋肉内脂肪 (IMF) の併用の浸潤の急激な減少に 。研究では、下の下肢骨格筋経験3,4最初の年の終わりを通して継続している傷害の最初の数週間以内に大幅に萎縮しているを示しています。すぐに受傷後 6 週完全な sci 経験豊富な個人 sub-lesional 筋肉のサイズ 18-46% 減少と比較して、年齢と体重をマッチさせた健常者ボディ コントロール。24 週間後の傷害によって骨格筋断面積 (CSA) は 30 ~ 503と低いかもしれない。Gorgey とダッドリーは、骨格筋が萎縮 43% 元のサイズの 4.5 ヶ月受傷後、指摘障害トイザらス ボディと比較して不完全な科学者に....

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プロトコル

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本稿で説明しているトレーニングのプロトコルは、clinicaltrials.gov 識別子 (NCT01652040) に登録されています。研修には、足首の重みと FES LEC NMES RT が含まれます。すべての必要な機器は、表 2に表示されます。研究プロトコルとインフォームド・コンセントが審査し、リッチモンド VAMC 制度審査委員会 (IRB) とヴァージニア連邦大学 (VCU) IRB 承認します。すべての研究手順が説明された裁判を開始する前に各参加者の詳細。

1. 参加者募集

  1. 潜在的な参加者とプレ ・ スクリーニング評価を実行します。
    1. 勉強 (24 週)、週 (隔週) 毎回、セッションの長さの長さを含むトレーニングのプロトコルの詳細については徹底的に (NMES RT: 30 分、フェズ LEC: 45-60 分)。
      注: NMES RT が行われる最初の 12 週間は、FES LEC の 12 週続きます。
    2. 潜在的な参加者などに医療の条件を述べる: 男性か女性 sci、アメリカ脊髄損傷分類 (AIS) A、B または C (AIS"C"分類立ち上がって、歩くことができない人とのそれら)、18 歳 ~ 65 歳、1 年以上受傷後体ボディマス指数 (BMI) ≤ 30 kg/m2傷害のモーターの完全なまたは不完全な C5 L2 レベル。
      3. ....

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結果

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足首の重みは 22 の参加者、NMES RT (図 6 a) の 16 週間にわたって段階的に増加します。参加者が持ち上げた平均の重みは 19.6 ± 6.5 ポンド (右足) と 20 ± 6 ポンド (左脚) [8-24 lb]。電流振幅は、右と左の足 (図 6 b) の試みを通して変動。

表 1に次の 12 週間の FES LEC トレーニング完全な科学を強調するモーターと個々 の進行。フェズ-LEC、12 週間以上のトレーニングを高められたフライ ホイール抵抗を相殺するため電流の刺激の割合の増加があることが示唆されました。12 週間のトレーニングを通して 3 つの段階のそれぞれで 3-4 回でフライ ホイール抵抗増加(表 1).......

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ディスカッション

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現在の調査は、電気刺激の 2 つの異なるパラダイムを示した。1 パラダイムは骨格筋肥大を換起する訓練を受けた筋肉にプログレッシブ ロードの実装に焦点を当てて、他のパラダイムの主な目的は、有酸素能力を高めることによって有酸素運動代謝のパフォーマンスを向上させること。両方のパラダイムを比較するとそれぞれの賛否両論を強調する研究。

NMES RT は復元筋肉のサイズと急性および慢性 SCI19,20,21,22,23,と24人に想起させる肥大に有効であることが証明されています。ほとんどの臨床設定でまたは科学者の家庭での使用のためにアクセスする可能性があるデュアル チャネル刺激ユニットに依存している.......

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開示事項

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著者が明らかに何もありません。

謝辞

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時間と従来の研究に参加する労力を捧げたの参加者に感謝したいと思います。我々 は臨床人間科学臨床試験を実施する環境を提供するためハンター ホームズ マクガイア研究所や脊髄損傷障害を感謝したいです。アシュラフ S. Gorgey は、復員軍人省、ベテランの健康の管理、リハビリテーションの研究と開発サービス (B7867 W)、国防総省-CDRMP (W81XWH-14-SCIRP-CTA) によって現在サポートされています。

....

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
接着カーボン電極(各2)Physio Tech(リッチモンド、バージニア州、米国23233)PT3X5
PALS3X4
E7300		7.5 'x 12.7'
7.5 'x 10'
5 'x
9'TheraTouch 4.7刺激装置リッチマー(チャタヌーガ、テネシー州、米国37406)400-08241.28フィートx 39.37フィートx 17.78フィート(8.91 kg)
電力:60 Hzで110 VAC / 50 Hz
で220VAC消費電力:110ワット
(赤)白いリード線 (2)リッチマー(チャタヌーガ、テネシー州、米国37406)A17172.0 m
RT300-SL FES Ergometer RestorativeTherapies、Inc.(ボルチモア、メリーランド州、米国21231)RT300-SL80 'x 49 'x 92-103 '(39 kg)
16チャンネル
速度:15 – 55回転/分の
弾性NuStimラップ (2)Fabrifoam(エクストン、ペンシルベニア州、米国19341)PP10866636インチ
木製車椅子休憩(2)N/AN/AN/
A 枕/クッションN/AN/A標準
足首の重さN/A/A2-26 ポンド
N

参考文献

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  1. National Cord Injury Statistical Center. Facts and Figures at a Glance. , University of Alabama at Birmingham. Birmingham, AL. (2016).
  2. Gorgey, A., Dolbow, D., Dolbow, J., Khalil, R., Castillo, C., Gater, D. Effects of spinal cord injury on body composition and metabolic profile-Part I. J Spinal Cord Med. 37 (6), 693-702 (201....

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